[发明专利]具有改善的耐高温性的管材

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有改善的耐高温性的管材和制备该管材的方 法，该管材是由包含聚乙烯树脂的聚乙烯组合物制成的，所述聚乙烯 树脂是在单活性中心催化剂(SSC)的存在下通过聚合方法制备的。

背景技术

管材，特别是压力管，用在多种应用中，例如饮用水、污水、不 同的工业用品、气体等的运输。

基于聚合物的强度，用于加压系统的聚乙烯管材可以分为不同的 种类，例如PE63、PE80或PE100。数值越大，在高压下的使用寿命就 越长。

然而，聚乙烯在高温下具有有限的耐压性。特别是，难以将高温 下良好的耐压性与管材材料的高挠曲性相结合。

用来提高管材高温下耐压性的有代表性的手段是使材料交联。然 而，交联树脂较差的纯度妨碍了其在与饮用水和/或食物接触的管材中 的应用。而且，交联材料的回收困难。因此，如果技术性能(例如高温 下的耐压性)可以充分提高，则优选使用热塑性的技术方案。已经大量 尝试设计这样的材料。

目前，最好的聚乙烯压力管材是采用使用齐格勒-纳塔催化剂的多 级法制备的。这种聚乙烯树脂的密度高，从而达到高耐压性。然而， 高密度赋予了高刚度，这也是一种例如当安装管材时的缺点。

用茂金属或“单活性中心”催化剂制备的聚烯烃树脂也已经得到了 深入的研究，但是这种树脂推入市场的程度仍然较低。将单活性中心 树脂推入市场的主要领域为膜或挤压涂层(extrusion coating)，如在WO 03/066699中所公开的。在该文件中公开的膜具有优异的机械性能和杰 出的密封能力。

然而，已知单活性中心催化剂的催化活性中等，并且在中到低密 度区域达到最高的活性。

而且，用本领域现有技术的单活性中心催化剂制备的压力管材树 脂通常的密度大于940kg/m³，如在WO 02/34829中所述。结果是管材 的挠曲性相当低。

另外，对于压力管的制备，为了确保在挤出过程中所使用的聚乙 烯组合物的良好的加工性能，必须使所述组合物具有合适的熔体流动 速率和分子量分布。

发明内容

因此，本发明的目的是通过同时改善管材的挠曲性而提供一种在 高温下具有提高的耐压性管材。

现在，令人惊讶地发现，这种管材可以通过使用包含基体树脂的 聚乙烯组合物来制得，所述基体树脂是使用单活性中心催化剂制备的， 该基体树脂具有小于940kg/m³的密度和至少0.2g/10min的MFR₅。

因此，本发明提供了由包含聚乙烯基体树脂的聚乙烯组合物制备 的管材，该聚乙烯基体树脂包含：

a.作为组分(A)的乙烯共聚物，和

b.作为组分(B)的乙烯均聚物或共聚物， 组分(A)的分子量低于组分(B)的分子量，其中所述聚乙烯基体树脂可以 采用在组分(A)和(B)中的至少一个的聚合反应中使用了单活性中心催 化剂(SSC)的聚合反应方法制得，并且所述基体树脂具有

(i)低于940kg/m³的密度，和

(ii)在190℃/5.00kg下至少0.20g/10min的MFR₅，以及根据 ISO1167在95℃和4.3MPa下测量，所述聚乙烯组合物具有至少250h 的断裂时间。

如在下文中所述，本发明能够制备出更具挠曲性同时在高温下仍 然满足耐高压性要求的管材。

因此，例如，本发明的提高的挠曲性的管材可以更容易地弯曲， 因而更容易地盘绕成卷。这提供了可以大大简化管材安装的优点。

术语“基体树脂”指的是在根据本发明的管材的聚乙烯组合物中的 聚合物组分的整体，通常构成总组合物的至少90wt％。优选地，所述 基体树脂由组分(A)和(B)组成，非必需地进一步包含预聚物组分，该预 聚物组分的含量为最高至总基体树脂的20wt％，优选10wt％，更优选 5wt％。